基于热失重分析对聚合物发泡剂ADC发气量测定方法的研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.021

中国塑料 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (1): 142-147.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2022.01.021

基于热失重分析对聚合物发泡剂ADC发气量测定方法的研究

王晓东¹^,²^,³, 花蕾¹^,²(), 董爱娟¹^,², 罗李华⁴

^1.同济大学浙江学院，浙江嘉兴 314000
^2.嘉兴市土木与环境高性能功能材料重点实验室，浙江嘉兴 314000
^3.嘉兴拜伦新材料科技有限公司，浙江嘉兴 314000
^4.浙江杰上杰新材料股份有限公司，浙江嘉兴 314200

收稿日期:2021-06-30 出版日期:2022-01-26 发布日期:2022-01-21
基金资助:
浙江省自然科学基金项目(LGF21E030001);浙江省教育厅科研项目(Y202043704)

Study on measurement method of gas evolution of foaming agent ADC based on thermogravimetric analysis

WANG Xiaodong¹^,²^,³, HUA Lei¹^,²(), DONG Aijuan¹^,², LUO Lihua⁴

^1.Zhejiang College，Tongji University，Jiaxing 314000，China
^2.Jiaxing Key Laboratory of High?performance and Functional Materials in Civil and Environmental Engineering，Jiaxing 314000，China
^3.Jiaxing Bylun Advanced Material Technology Co，Ltd，Jiaxing 314000，China
^4.Zhejiang Joysun Advanced Material Co，Ltd，Jiaxing 314200，China

Received:2021-06-30 Online:2022-01-26 Published:2022-01-21
Contact: HUA Lei E-mail:hualei@tjzj.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

根据偶氮二甲酰胺（ADC）热分解第一阶段（200 ~ 240 ℃）的分解方程式，建立ADC的分解过程与发气过程之间的函数关系式，将ADC的热失重（TG）曲线转变为TG发气曲线。结果表明，通过对比发泡剂ADC的TG发气曲线和排水集气法测定的发气曲线，得出两种测定方法测得ADC的起发温度、最大发气速率温度、终止发气温度等数据非常接近，两条曲线与拟合曲线的对比Adjusted R?Square分别达到0.993 7和0.915 43，因此，在ADC热分解第一阶段（200~240 ℃），ADC的TG发气曲线可以通过TG曲线计算得到，并可以替代传统的排水集气法测定的发气曲线。

关键词: 发泡剂, 偶氮二甲酰胺, 发气量, 热失重分析, 发气曲线

Abstract:

According to the decomposition equation of the first stage of azodicarbon amide（ADC） thermal decomposition in the temperature range of 200 ~ 240 ℃， the functional relationship between ADC decomposition process and gas generation process was established， and the thermal weight loss curve of ADC was transformed into TG gas?generation curve. The results indicated that by comparing the TG gas?generation curve of foaming agent ADC and the gas?generation curve measured by the drainage gas?gathering method， the data of starting temperature， maximum gas?generation?rate temperature， and ending gas?generation temperature of ADC measured by the two methods were very close with each other. The comparison adjusted R?squares between the two curves and the fitting curve were 0.993 7 and 0.915 43， respectively， In the first stage of ADC thermal decomposition， the TG gas?generation curve of ADC can be calculated using a TG gas?generation curve formula， which can replace the gas?generation curve measured by traditional drainage gas?gathering methods.

Key words: foaming agent, azodicarbon amide, gas volume, thermogravimetric analysis, gas evolution curve

中图分类号:

TQ314.259

王晓东, 花蕾, 董爱娟, 罗李华. 基于热失重分析对聚合物发泡剂ADC发气量测定方法的研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(1): 142-147.

WANG Xiaodong, HUA Lei, DONG Aijuan, LUO Lihua. Study on measurement method of gas evolution of foaming agent ADC based on thermogravimetric analysis[J]. China Plastics, 2022, 36(1): 142-147.

图/表 7

图1 排水集气法测定发气量装置图

Fig.1 Device for measuring gas evolution by drainage gas collecting method

阶段	温度区间/℃	主要气体产物
1	200~225	N₂
2	225~260	NH₃、HNCO
3	260~285	NH₃

表1 ADC热分解反应过程

Tab. 1 ADC thermal decomposition process

图2 ADC的TG和DTG曲线

Fig.2 TG and DTG curves of ADC

图3 排水集气法测定的ADC发气曲线和其导数曲线

Fig.3 Gas evolution curve and derivative gas volume of ADC by drainage gas collecting method

图4 排水集气法和TG法测定ADC的发气曲线

Fig.4 Gas evolution curve of ADC by drainage gas collecting method and TG method

图5 TG法和排水集气法测定ADC发气曲线与拟合曲线的对比

Fig.5 Comparison of the gas evolution curve of ADC by TG method and drainage gas collecting method with fit curve

测试方法	拟合公式	Adjusted R?Square数值
TG数据	$y = ? 270 - 270 1 + (x 230) 45$	0.993 7
排水集气法	$y = ? 270 - 270 1 + (x 230) 45$	0.915 43

测试方法	拟合公式	Adjusted R?Square数值
TG数据	$y = ? 270 - 270 1 + (x 230) 45$	0.993 7
排水集气法	$y = ? 270 - 270 1 + (x 230) 45$	0.915 43

表2 ADC的拟合公式与TG发气曲线和排水集气法发气曲线的相关系数

Tab. 2 Correlation coefficient between ADC fitting formula and TG method， and the correlation coefficient between ADC fitting formula and drainage gas collecting method

表2 ADC的拟合公式与TG发气曲线和排水集气法发气曲线的相关系数

Tab. 2 Correlation coefficient between ADC fitting formula and TG method， and the correlation coefficient between ADC fitting formula and drainage gas collecting method

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基于热失重分析对聚合物发泡剂ADC发气量测定方法的研究

Study on measurement method of gas evolution of foaming agent ADC based on thermogravimetric analysis

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